基于机械球磨法的茂金属PE/石墨/碳纳米管导电复合材料的制备及其性能研究
发布时间：2021-02-12 00:06
有机树脂原料具有产量高、成本低、耐化学腐蚀等优点,但由于大多数有机树脂的导电性差,限制了其在电子领域的应用。如果能提高其导电性能,就可以将其替代某些金属,应用在电子元器件、机电封装材料以及电磁屏蔽材料领域,这将大大提升其经济价值和发展前景。茂金属PE是一种以茂金属（MAO）为聚合催化剂合成的改性聚乙烯,是一种新型热塑型材料,它比普通PE具有更优良的共混性能和抗拉伸性能。本课题拟采用经硅烷偶联剂预先处理的石墨和碳纳米管作为导电填料,茂金属PE作为复合材料的基体,以自制球磨机球磨茂金属PE和导电填料,经平板硫化机热压成型后制备茂金属PE/石墨/碳纳米管导电复合材料。实验分别制备了以PE和茂金属PE为基体导电复合材料,并研究了其导电性、力学性能和电磁屏蔽性能等,主要研究内容如下:（1）实验首先以硅烷偶联剂处理石墨,然后将预处理后的石墨、多壁碳纳米管和PE置于球磨机中,在一定的条件下球磨物料,再将混合粉末置于平板硫化机中热压成型。考察了球磨时间、球磨转速以及球磨温度等对复合材料导电性能的影响,探讨了PE/石墨/碳纳米管导电复合材料的最佳工艺。结果表明:在球磨时间为60 min、球磨转速为150...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１机械活化装置图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?ａｐｐａｒａｔｕｓ??
其放置于自制模具中，粉体上下面铺垫一层聚丙烯薄膜，在平板硫化机上热压成型，压强３??ＭＰａ，热压温度为１８５?°Ｃ，先预热１０ｍｉｎ再热压１５ｍｉｎ后，得到导电复合材料。具体工艺流??程图如图２－２所不。??１４??
ｇ?ｈ??图４－７不同球磨条件下的复合材料ＴＧ图??Ｆｉｇ．?４－７?ＴＧ?ｄｉａｇｊ－ａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｂａｌｌ?ｍｉｌｌｉｎｇ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??图?ｅ?为纯茂金属?ＰＥ?ＴＧ?图，图?ｆ?先?６０?ｍｉｎ?１５０?ｒｍｉｒｒ１?ＴＧ?图，图?ｇ?为?６０?ｍｉｎ?８０?ｒ．ｍｉｒｒ１?，??图ｈ为９０?ｍｉｎ?１５０?ｒｍｉｉｒ１。从图ｅ可以看到纯的茂金属ＰＥ单相材料的ＴＧ热分解温度是??４８１．８５?°Ｃ，图ｆ到图ｈ是石墨添加量为１５ｗｔ％，碳纳米管添加量为５ｗｔ％，不同机械球磨??条件下制备的复合材料的ＴＧ分析图。图ｆ为球磨条件为１５０?ｒｍｉｒｒ１、６０?ｍｉｎ，图ｇ为８０??ｒｍｉｎ－１、６０?ｍｉｎ，图ｈ为１５０?ｒｍｉｎ－１，９０?ｍｉｎ。从图中可以看出，不同球磨工艺条件下的复??合材料的热分解温度均比纯茂金属ＰＥ材料的热分解温度有不同程度的提高，其中图ｆ复合??材料提高了?４．９９?°Ｃ，图ｇ复合材料提高了?４．６９?°Ｃ，图ｈ复合材料提高了?３．３２?°Ｃ。由此可??以说明，采用机械球磨制备的复合材料能够达到更高的热分解温度，机械球磨对复合材料??热分解温度具有一定的提升效果。??４．３．３复合材料的ＤＳＣ性能分析??通过对复合材料的ＤＳＣ的测定
【参考文献】：
期刊论文
[1]茂金属催化剂的表征及其聚合性能[J]. 张鹏,李丽,徐人威,王海,李忠. 合成树脂及塑料. 2018(01)
[2]机械活化强化硅烷改性竹粉/PVC复合材料制备[J]. 玉澜,黄祖强,胡华宇,张燕娟,沈芳,覃宇奔,陈燕萌. 应用化工. 2018(03)
[3]聚合物基柔性导电复合材料的制备和研究进展[J]. 张荣,徐成成,魏文闵,张帆,黄轲,胡圣飞,刘清亭. 高分子材料科学与工程. 2017(02)
[4]机械活化法制备PVC/木薯渣/石墨导电复合材料[J]. 沈芳,常亚丽,周延松,胡华宇,梁杰培,郑为朋,黄家毅,黄祖强,覃宇奔,陈文渊,覃杏珍. 广西大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]中国木薯产业发展模式及对策建议[J]. 蒋和平,倪印峰,朱福守. 农业展望. 2014(08)
[6]机械活化制备PVC/石墨导热复合板材的热性能[J]. 沈芳,计静琦,胡华宇,覃宇奔,黄祖强. 塑料工业. 2014(04)
[7]HDPE/石墨导热复合材料流变行为研究[J]. 徐芳林,张五一,黄灏,周正发,徐卫兵. 塑料科技. 2014(04)
[8]碳纤维复合材料界面偶联剂的研究[J]. 陈泽明,曹先启,王超,王文博,李博弘,王珏. 黑龙江科学. 2013(06)
[9]树脂/石墨导电复合材料的研究进展[J]. 王益群,寇开昌,吴广磊,卓龙海. 工程塑料应用. 2013(03)
[10]聚乙烯基复合透明导电薄膜的制备与性能[J]. 王晓丽,周雪琴,田启祥,王涛,刘东志,李巍. 高分子材料科学与工程. 2013(02)
硕士论文
[1]HDPE/炭黑/剑麻复合材料的三螺杆加工导电性能研究[D]. 董国庆.华南理工大学 2014
[2]PP/PA6/碳系粒子/剑麻电磁屏蔽材料性能研究[D]. 何熹.华南理工大学 2013
[3]碳纳米管/氰酸酯树脂基复合材料的研究[D]. 韩财飞.苏州大学 2010
[4]茂金属聚乙烯及其改性产品的性能研究[D]. 王金刚.浙江大学 2005
本文编号：3029927
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１机械活化装置图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?ａｐｐａｒａｔｕｓ??
其放置于自制模具中，粉体上下面铺垫一层聚丙烯薄膜，在平板硫化机上热压成型，压强３??ＭＰａ，热压温度为１８５?°Ｃ，先预热１０ｍｉｎ再热压１５ｍｉｎ后，得到导电复合材料。具体工艺流??程图如图２－２所不。??１４??
ｇ?ｈ??图４－７不同球磨条件下的复合材料ＴＧ图??Ｆｉｇ．?４－７?ＴＧ?ｄｉａｇｊ－ａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｂａｌｌ?ｍｉｌｌｉｎｇ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??图?ｅ?为纯茂金属?ＰＥ?ＴＧ?图，图?ｆ?先?６０?ｍｉｎ?１５０?ｒｍｉｒｒ１?ＴＧ?图，图?ｇ?为?６０?ｍｉｎ?８０?ｒ．ｍｉｒｒ１?，??图ｈ为９０?ｍｉｎ?１５０?ｒｍｉｉｒ１。从图ｅ可以看到纯的茂金属ＰＥ单相材料的ＴＧ热分解温度是??４８１．８５?°Ｃ，图ｆ到图ｈ是石墨添加量为１５ｗｔ％，碳纳米管添加量为５ｗｔ％，不同机械球磨??条件下制备的复合材料的ＴＧ分析图。图ｆ为球磨条件为１５０?ｒｍｉｒｒ１、６０?ｍｉｎ，图ｇ为８０??ｒｍｉｎ－１、６０?ｍｉｎ，图ｈ为１５０?ｒｍｉｎ－１，９０?ｍｉｎ。从图中可以看出，不同球磨工艺条件下的复??合材料的热分解温度均比纯茂金属ＰＥ材料的热分解温度有不同程度的提高，其中图ｆ复合??材料提高了?４．９９?°Ｃ，图ｇ复合材料提高了?４．６９?°Ｃ，图ｈ复合材料提高了?３．３２?°Ｃ。由此可??以说明，采用机械球磨制备的复合材料能够达到更高的热分解温度，机械球磨对复合材料??热分解温度具有一定的提升效果。??４．３．３复合材料的ＤＳＣ性能分析??通过对复合材料的ＤＳＣ的测定
【参考文献】：
期刊论文
[1]茂金属催化剂的表征及其聚合性能[J]. 张鹏,李丽,徐人威,王海,李忠. 合成树脂及塑料. 2018(01)
[2]机械活化强化硅烷改性竹粉/PVC复合材料制备[J]. 玉澜,黄祖强,胡华宇,张燕娟,沈芳,覃宇奔,陈燕萌. 应用化工. 2018(03)
[3]聚合物基柔性导电复合材料的制备和研究进展[J]. 张荣,徐成成,魏文闵,张帆,黄轲,胡圣飞,刘清亭. 高分子材料科学与工程. 2017(02)
[4]机械活化法制备PVC/木薯渣/石墨导电复合材料[J]. 沈芳,常亚丽,周延松,胡华宇,梁杰培,郑为朋,黄家毅,黄祖强,覃宇奔,陈文渊,覃杏珍. 广西大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]中国木薯产业发展模式及对策建议[J]. 蒋和平,倪印峰,朱福守. 农业展望. 2014(08)
[6]机械活化制备PVC/石墨导热复合板材的热性能[J]. 沈芳,计静琦,胡华宇,覃宇奔,黄祖强. 塑料工业. 2014(04)
[7]HDPE/石墨导热复合材料流变行为研究[J]. 徐芳林,张五一,黄灏,周正发,徐卫兵. 塑料科技. 2014(04)
[8]碳纤维复合材料界面偶联剂的研究[J]. 陈泽明,曹先启,王超,王文博,李博弘,王珏. 黑龙江科学. 2013(06)
[9]树脂/石墨导电复合材料的研究进展[J]. 王益群,寇开昌,吴广磊,卓龙海. 工程塑料应用. 2013(03)
[10]聚乙烯基复合透明导电薄膜的制备与性能[J]. 王晓丽,周雪琴,田启祥,王涛,刘东志,李巍. 高分子材料科学与工程. 2013(02)
硕士论文
[1]HDPE/炭黑/剑麻复合材料的三螺杆加工导电性能研究[D]. 董国庆.华南理工大学 2014
[2]PP/PA6/碳系粒子/剑麻电磁屏蔽材料性能研究[D]. 何熹.华南理工大学 2013
[3]碳纳米管/氰酸酯树脂基复合材料的研究[D]. 韩财飞.苏州大学 2010
[4]茂金属聚乙烯及其改性产品的性能研究[D]. 王金刚.浙江大学 2005
本文编号：3029927
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